The Linux® Kernel Primer: A Top-Down Approach for x86 and PowerPC Architectures

By Claudia Salzberg Rodriguez, Gordon Fischer, Steven Smolski

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Publisher: Prentice Hall PTR

Pub Date: September 21, 2005

ISBN: 0-13-118163-7

Pages: 648

Table of Contents  | Index

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Copyright

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Prentice Hall: Open Source Software Development Series

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Foreword

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Acknowledgments

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About the Authors

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Preface

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Intended Audience

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Organization of Material

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Our Approach

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Conventions

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Chapter 1.  Overview

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Section 1.1.  History of UNIX

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Section 1.2.  Standards and Common Interfaces

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Section 1.3.  Free Software and Open Source

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Section 1.4.  A Quick Survey of Linux Distributions

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Section 1.5.  Kernel Release Information

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Section 1.6.  Linux on Power

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Section 1.7.  What Is an Operating System?

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Section 1.8.  Kernel Organization

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Section 1.9.  Overview of the Linux Kernel

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Section 1.10.  Portability and Architecture Dependence

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Summary

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Exercises

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Chapter 2.  Exploration Toolkit

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Section 2.1.  Common Kernel Datatypes

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Section 2.2.  Assembly

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Section 2.3.  Assembly Language Example

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Section 2.4.  Inline Assembly

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Section 2.5.  Quirky C Language Usage

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Section 2.6.  A Quick Tour of Kernel Exploration Tools

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Section 2.7.  Kernel Speak: Listening to Kernel Messages

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Section 2.8.  Miscellaneous Quirks

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Summary

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Project: Hellomod

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Exercises

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Chapter 3.  Processes: The Principal Model of Execution

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Section 3.1.  Introducing Our Program

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Section 3.2.  Process Descriptor

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Section 3.3.  Process Creation: fork(), vfork(), and clone() System Calls

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Section 3.4.  Process Lifespan

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Section 3.5.  Process Termination

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Section 3.6.  Keeping Track of Processes: Basic Scheduler Construction

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Section 3.7.  Wait Queues

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Section 3.8.  Asynchronous Execution Flow

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Summary

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Project: current System Variable

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Exercises

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Chapter 4.  Memory Management

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Section 4.1.  Pages

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Section 4.2.  Memory Zones

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Section 4.3.  Page Frames

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Section 4.4.  Slab Allocator

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Section 4.5.  Slab Allocator's Lifecycle

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Section 4.6.  Memory Request Path

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Section 4.7.  Linux Process Memory Structures

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Section 4.8.  Process Image Layout and Linear Address Space

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Section 4.9.  Page Tables

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Section 4.10.  Page Fault

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Summary

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Project: Process Memory Map

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Exercises

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Chapter 5.  Input/Output

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Section 5.1.  How Hardware Does It: Busses, Bridges, Ports, and Interfaces

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Section 5.2.  Devices

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Summary

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Project: Building a Parallel Port Driver

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Exercises

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Chapter 6.  Filesystems

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Section 6.1.  General Filesystem Concepts

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Section 6.2.  Linux Virtual Filesystem

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Section 6.3.  Structures Associated with VFS

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Section 6.4.  Page Cache

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Section 6.5.  VFS System Calls and the Filesystem Layer

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Summary

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Exercises

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Chapter 7.  Scheduling and Kernel Synchronization

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Section 7.1.  Linux Scheduler

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Section 7.2.  Preemption

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Section 7.3.  Spinlocks and Semaphores

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Section 7.4.  System Clock: Of Time and Timers

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Summary

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Exercises

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Chapter 8.  Booting the Kernel

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Section 8.1.  BIOS and Open Firmware

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Section 8.2.  Boot Loaders

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Section 8.3.  Architecture-Dependent Memory Initialization

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Section 8.4.  Initial RAM Disk

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Section 8.5.  The Beginning: start_kernel()

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Section 8.6.  The init Thread (or Process 1)

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Summary

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Exercises

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Chapter 9.  Building the Linux Kernel

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Section 9.1.  Toolchain

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Section 9.2.  Kernel Source Build

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Summary

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Exercises

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Chapter 10.  Adding Your Code to the Kernel

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Section 10.1.  Traversing the Source

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Section 10.2.  Writing the Code

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Section 10.3.  Building and Debugging

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Summary

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Exercises

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